DE2236972A1 - APPARATUS FOR COLLECTING SAMPLES OF EXHAUST GAS FROM COMBUSTION ENGINES - Google Patents

APPARATUS FOR COLLECTING SAMPLES OF EXHAUST GAS FROM COMBUSTION ENGINES

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Description

In den Vereinigten Staaten von Amerika sind Vorschriften* erlassen worden, die festlegen, .daß bei den in den Jahren 1973 -und 1974 zu bauenden Kraftfahrzeugen die Menge bestimmter Verunreinigungen, die in den Abgasen enthalten sind, bestimmte vorgeschriebene Werte nicht überschreiten» Beispielsweise dürfen die folgenden Werte nicht überschritten werden: Bei Kohlenwasserstoffen etwa 2,1 g je Fahrzeugkilometer, bei Kohlenmonoxid etwa 24,2 g je Fahrzeugkilometer und bei Stickoxiden etwa 1,86 g je Fahrzeugkilometer» (* Siehe Section 1201, Chapter XEIt Title 45 des Code of Federal Regulations, veröffentlicht im Federal Register Band 36, Nr. 128, Freitag, den 2«, Juli, 1971, S0 12652 ff.)In the United States of America, regulations * have been passed that stipulate that in motor vehicles to be built in 1973 and 1974 the amount of certain pollutants contained in the exhaust gases must not exceed certain prescribed values The following values are not exceeded: For hydrocarbons about 2.1 g per vehicle kilometer, for carbon monoxide about 24.2 g per vehicle kilometer and for nitrogen oxides about 1.86 g per vehicle kilometer »(* See Section 1201, Chapter XEI t Title 45 of the Code of Federal Regulations, published in the Federal Register Volume 36, No. 128, Friday, July 2, 1971, p. 0 12652 ff.)

Im Hinblick auf diese Vorschriften ist es unumgänglich, die von Kraftfahrzeugmotoren abgegebenen Abgase zu untersuchen und zu analysieren, um die Mengen der darin enthaltenen Verunreinigungen zu ermitteln. Es sind umfangreiche Arbeiten durchgeführt worden, um Vorrichtungen zum Entnehmen von Gasproben zu entwickeln, und auf diesem Arbeitsgebiet ist es bekannt, von einem Verbrennungsmotor stammende Abgase mit einer genau geregelten Durchsatzgeschwindigkeit durch eine Prüfvorrichtung zu leiten,, damit es möglich ist, die Verunreinigungen zu bestimmen und ihreIn view of these regulations, it is essential to control the exhaust gases emitted by motor vehicle engines examine and analyze to determine the amounts of contaminants it contains. They are extensive Work has been done to develop gas sampling devices and in this field of work it is known to pass exhaust gases from an internal combustion engine through a test device at a precisely controlled throughput rate, with it it is possible to determine the impurities and their

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anteiligen Mengen zu ermitteln. Da jeder Verbrennungsmotor Luft aus der Umgebung ansaugt, und da auch die Umgebungsluft selbst eine Quelle für Verunreinigungen ist, muß darauf geachtet· werden, daß die Analyse genau die Mengen der nur von dem Motor abgegebenen Verunreinigungen anzeigt. Bei den bis jetzt gebräuchlichen Vorrichtungen zum Entnehmen von Proben werden die Abgase mit Luft verdünnt· . Ein proportionaler Teil der verdünnten Abgase wird kontinuierlich gesammelt, um dann analysiert zu werden, und zu diesem·Zweck wird eine mit konstantem Volumen, jedoch mit einem variablen Verdünnungsgrad arbeitende Vorrichtung zum Entnehmen von Proben benutzt. Eine Vorrichtung, die den Anforderungen entspricht, die durch die U.S.-amerikanische Environmental Protection Agency aufgestellt worden sind, ist in dem vorstehend genannten Teil des Federal ßegister beschrieben und schematisch dargestellte (Siehe auch Pig. l).to determine proportional quantities. As every internal combustion engine Sucks in air from the environment, and since the ambient air itself is a source of pollution, care must be taken care must be taken that the analysis accurately indicates the amount of contaminants emitted only by the engine. at In the devices for taking samples that have been used up to now, the exhaust gases are diluted with air. A proportional one Part of the diluted exhaust gas is continuously collected for analysis and for that purpose becomes a device for the removal of, which operates with a constant volume but with a variable degree of dilution Samples used. A device that meets the requirements set out by the U.S. Environmental Protection Agency is described in the aforementioned part of the Federal Register and shown schematically (see also Pig. l).

Bei dieser Vorrichtung ist eine mit zwangsläufiger Verdrängung arbeitende Pumpe, insbesondere ein Rootsgebläse vorhanden, das den konstanten Gasdurchsatz gewährleistet, der eine Vorbedingung für ein einwandfreies Arbeiten der Vorrichtung ist«-Der volumetrische Durchsatz ist eine Punktion der Anzahl der Umdrehungen der Verdrängerpumpe.In this device there is a positive displacement pump, in particular a Roots blower present, which ensures the constant gas throughput, which is a prerequisite for proper operation of the Device is «- The volumetric flow rate is a puncture the number of revolutions of the positive displacement pump.

Bei Vorrichtungen dieser Art ergeben sich verschiedene Nachteile und Schwierigkeiten, auf die im folgenden näher eingegangen wird. Eine solche Vorrichtung wird gewöhnlich in einer "feindlichen" Umgebung betrieben, d. h., die Abgase enthalten sowohl korrosierend wirkende Stoffe als auch teilchenföraige Fremdkörper. Diese Stoffe neigen dazu, sich in der mit konstanter Verdrängung arbeitenden Pumpe anzusammeln, so daß allmählich die engen Arbeitstoleranzen verlorengehen, daß die Fördermenge variiert, und daß es sogar zum Versagen der Pumpe kommen kann. Im Hinblick hierauf ist es erforderlich., die Vorrichtung von Zeit zum Zeit zum Zweck der WartungIn devices of this type, various disadvantages and difficulties arise, which will be discussed in more detail below will. Such a device usually operates in a "hostile" environment; i.e., the exhaust gases contain both corrosive substances and particulate matter Foreign body. These materials tend to build up in the constant displacement pump, so that gradually the tight working tolerances are lost, that the delivery rate varies, and that it even leads to failure the pump can come. In view of this it is necessary., the device from time to time for the purpose of maintenance

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und Reinigung außer Betrieb zu setzen. Ferner ist es jetzt nicht möglich, Undichtigkeiten an der Pumpe, die eine Funktion sowohl der Gastemperatur als auch des Druckunterschiedes sind, völlig zu vermeiden. Dieses Auftreten von Undichtigkeiten muß "bei der Durchführung von Untersuchungen, mit Hilfe solcher "bekannter Vorrichtungen berücksichtigt werden, und wenn diese Fehlerquelle innerhalb bestimmter Grenzen gehalten werden soll, muß die Verdrängerpumpe in relativ kurzen Zeitabständen erneut geeicht werden, um ,ständig eine genaue Messung des Gasdurchsatzes zu gewähüeisten. Weiterhin wurde festgestellt, daß beim Betrieb solcher Pumpen in der erwähnten "feindlichen" Umgebung Beschädigungen der Pumpen nicht nur auf das Vorhandensein korrodierend wirkender Stoffe, sondern auch auf zu höhe' Temperaturen zurückzuführen sind.shutdown and cleaning. Furthermore, it is now not possible to detect leaks on the pump, the one Function of both the gas temperature and the pressure difference are to be avoided completely. This occurrence of leaks must be considered "when carrying out examinations with the help of such" known devices are, and if this source of error is to be kept within certain limits, the positive displacement pump must be in relative be re-calibrated at short intervals to, constantly to choose an accurate measurement of the gas flow rate. It was also found that the operation of such pumps In the aforementioned "hostile" environment, damage to the pumps is not only due to the presence of a corrosive effect Substances, but also due to too high 'temperatures.

In neuerer";Zeit werden in zunehmendem Ausmaß Turbinehtriebwerke verwendet, und natürlich müssen auch die Abgase solcher Triebewerke geprüft" werden. Eine Vorrichtung mit einer mit konstanter Verdrängung "arbeitenden Pumpe der erwähnten, in dem Federal Register beschriebenen Art müßte außerordentlich große Abmessungen haben, um die Abgase* solcher Triebwerke verarbeiten zu können; hierbei" ist außerdem zu berücksichtigen, daß die Pumpe auch die der Vorrichtung zuzuführende Verdünnungsluft zu fördern hat. In more recent times, turbine engines are becoming increasingly popular used, and of course the exhaust gases of such engines must be checked ". A device with a constant displacement "pumps of the type mentioned and described in the Federal Register would have to be extraordinary have large dimensions to the exhaust * of such engines to be able to process; here "must also be taken into account, that the pump also has to convey the dilution air to be supplied to the device.

Gemäß der Erfindung hat es sich gezeigt, daß es auf relativ einfache Weise möglich ist, die vorstehend genannten Schwierigkeiten; und Beschränkungen zu-vermeiden, wenn man an·»· stelle der bis jetzt benutzten Verdrängerpumpe eine andere Einrichtung verwendet,;die einen konstanten Gasdurcksatζ gewährleistet. Zu dem genannten Zweck wird gemäß der Erfindung eine Venturieinrichtung in Verbindung mit einer Pumpe benutzt, die eine so große Förderleistung aufweist, daß Gewähr dafür bestehtj daß die Venturieinrichtung bei kritischenAccording to the invention it has been shown that it is possible in a relatively simple manner to solve the above-mentioned difficulties; avoid and limitations when you put on · »· used the so far used displacement pump another device; which ensures a constant gas pressure. For this purpose, according to the invention, a venturi device is used in connection with a pump which has such a high delivery rate that there is a guarantee that the venturi device will be used in critical situations

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.Strömungsbedingungen arbeitet, d. h., unter solchen Bedingungen, daß die Gase im engsten Querschnitt eines Venturi · rohre eine über der Schallgeschwindigkeit liegende Strömungsgeschwindigkeit erreichen. Jedem Fachmann ist die Tatsache geläufig, daß die maximale G-asströmungsgeschwindigkeit, die im engsten Querschnitt eines Strömungskanals auftreten kann, gleich der Schallgeschwindigkeit ist. Hieraus ergibt sich ferner, daß der gewichtsmäßige Grasdurchsatz sein Maximum erreicht, wenn das Gas den engsten Querschnitt unter den genannten kritischen Strömungsbedingungen durchströmt..Flow conditions works, d. i.e., under such conditions, that the gases in the narrowest cross-section of a Venturi tube have a flow velocity above the speed of sound reach. Anyone skilled in the art is familiar with the fact that the maximum gas flow rate that can occur in the narrowest cross-section of a flow channel, is equal to the speed of sound. From this it follows furthermore, that the grass throughput by weight reaches its maximum when the gas has the narrowest cross-section among those mentioned flows through critical flow conditions.

Da ein auf diese Weise betriebenes Venturirohr von Natur aus eine mit einem konstanten Volumenstrom arbeitende Einrichtung bildet, wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung längs des Venturirohrs ein Druckunterschied zur Wirkung gebracht, der ausreicht, um zu gewährleisten, daß die Schallgeschwindigkeit während der Untersuchung erreicht und ständig aufrechterhalten wird. Zu diesem Zweck wird vorzugsweise ein einfaches Schleudergebläse an die Expansionsseite des Venturirohrs angeschlossen, und die Förderleistung dieses Gebläses ist so gewählt, daß sie ausreicht, um die kritische Strömungsgeschwindigkeit des durch das Venturirohr strömenden Gemisches aus Abgasen und Verdünnungsluft aufrechtzuerhalten. Gegebenenfalls ist es erfindungsgemäß möglich, mehrere parallelgeschaltete, mit Venturirohren versehene Einrichtungen zum Entnehmen von Gasproben zu benutzen; in diesem Fall wird jedes Venturirohr durch einen gesonderten Verbrennungsmotor gespeist, und es ist vorzugsweise nur eine einzige Schleuderpumpe oder ein einziges Schleudergebläse vorhanden.Since a venturi operated in this way is by nature one that works with a constant volume flow Forms device, in the device according to the invention along the Venturi tube, a pressure difference becomes effective brought sufficient to ensure that the speed of sound reached during the examination and constantly is maintained. For this purpose, a simple centrifugal fan is preferably attached to the expansion side of the Venturi tube connected, and the delivery rate of this fan is chosen so that it is sufficient to the critical To maintain the flow rate of the mixture of exhaust gases and dilution air flowing through the venturi. If necessary, it is possible according to the invention to have several parallel-connected venturi tubes Use facilities for taking gas samples; in this case, each venturi is replaced by a separate one Internal combustion engine fed, and it is preferably only a single centrifugal pump or a single centrifugal fan available.

Im Hinblick auf die vorstehenden Ausführungen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zum Bedienen von Gasproben zu schaffen, die innerhalb eines vorbestimmten Bereichs der Strömungsgeschwindig- In view of the above, the object of the invention is to provide an improved device for serving gas samples that are within a predetermined range of the flow velocity

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keit und des volumetrischen Durchsatzes auf sehr zuverlässige und genau voraussagbare Weise arbeitet, "bei der eine Beschädigung wichtiger Bauteile weitgehend vermieden wird, und bei der keine Störungen infolge des Ansammeins von teilchenförmigen Fremdstoffen auftreten. Die Vorrichtung nach der Erfindung arbeitet bezüglich der Messung des Gasdurchsatzes mit einer solchen Genauigkeit, daß der Fehler bezüglich der gemessenen Durchsatzmenge gegenwärtig nur noch 1 $ beträgt, und gleichzeitig verringert sich die Geräuschbelästigung, und die Lebensdauer der Vorrichtung wird erheblich verlängert. Weiterhin ist es verhältnismäßig leicht, die Durchsatzmenge zu vergrößern oder zu verkleinern; es sind bereits Vorrichtungen für einen Nenndurchsatz von etwa 2,830 bzw. etwa 8,5 bzw, etwa 9,9 m /min (Normalluft) hergestellt worden.and the volumetric throughput are very reliable and operates in an accurately predictable manner "which largely avoids damage to critical components, and in which there is no disturbance due to the accumulation of foreign particulate matter. The device according to the invention cooperates with regard to the measurement of the gas throughput such an accuracy that the error with respect to the measured throughput is currently only $ 1, and at the same time the noise pollution is reduced and the service life of the device is extended considerably. Farther it is relatively easy to increase or decrease the throughput rate; they are already devices for a nominal throughput of about 2.830 or about 8.5 or about 9.9 m / min (normal air).

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es im Gegensatz zu den bekannten Vorrichtungen nicht erforderlich, periodisch Nacheichungen durchzuführen, und bei einer bestimmten Ausführungsform ist auch der Einfluß von Temperaturänderungen ausgeschaltet worden. Ferner brauchen keine unterschiedlichen Leckverluste mehr berücksichtigt zu werden. Ein sehr wichtiger Vorteil der Vorrichtung nach der Erfindung besteht darin, daß sie sich ohne weiteres auch benutzen läßt, um den Abgasen von Turbinentrietewerken Proben zu entnehmen.In the device according to the invention it is the opposite to the known devices not necessary to periodically carry out recalibration, and at a certain Embodiment is also the influence of temperature changes been turned off. Furthermore, different leakage losses no longer need to be taken into account. A very important one The advantage of the device according to the invention is that it can also be used without further ado for the exhaust gases to take samples from turbine trieting works.

Um den Grundgedanken der Erfindung und ihre Bedeutung erkennbar zu machen, sei bemerkt, daß die strömungstechnischen Eigenschaften von Veriturirohren zwar seit langem bekannt sind, daß es jedoch bis jetzt nicht versucht wurde, diese Eigenschaften zur Erzielung der vorstehend genannten Vorteile auszunutzen. Dieser Tatsache kommt eine besondere Bedeutung zu, wenn man sich vergegenwärtigt, daß während der letzten Jahre große Anstrengungen gemacht und hohe Kosten aufgewendet wurden, um eine brauchbare Vorrichtung zum Entnehmen von Abgasproben zu schaffen, und daß sich der StandTo the basic idea of the invention and its meaning to make recognizable, it should be noted that the fluidic Properties of Veriturirohren have been known for a long time, but so far no attempt has been made to to utilize these properties to achieve the advantages mentioned above. This fact comes with a special one Significant when you consider that great efforts and high costs have been made over the past few years have been expended to provide a useful apparatus for taking exhaust gas samples, and that the stand

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der Technik über die erwähnte, in dem Federal Register "beschriebene Vorrichtung hinaus entwickelt hat.of the technique mentioned above, described in the Federal Register " Device has also developed.

,1,1

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:The invention and advantageous details of the invention are shown below with reference to schematic drawings Embodiments explained in more detail. It shows:

Fig» 1 schematisch die in dem Federal Register dargestellte und beschriebene bekannte Vorrichtung zum Entnehmen von AbgasprobenjFig. 1 schematically shows the known device for removal shown and described in the Federal Register of exhaust gas samples

Fig. 2 perspektivisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Entnehmen von Abgasproben;2 shows a device according to the invention in perspective for taking exhaust gas samples;

Fig. 3 schematisch bestimmte Teile der Vorrichtung nach Fig. 2;FIG. 3 schematically certain parts of the device according to FIG. 2;

Fig. 4 in einem größeren Maßstab im Längsschnitt ein zum Erzeugen kritischer Strömungsbedingungen geeignetes Venturirohr der bei der Vorrichtung nach Fig. 2 und 3 verwendeten Art;4 shows, on a larger scale, in longitudinal section a Venturi tube suitable for generating critical flow conditions of the type used in the device of Figures 2 and 3;

Fig. 5 schematisch eine abgeänderte Ausführungsform, bei der mehrere VenturiroJire zum Erzeugen konstanter Mengenströme parallelgeschaltet sind} und5 schematically shows a modified embodiment in which several VenturiroJire for generating constant mass flows are connected in parallel} and

Fig, 6 in einem größeren Maßstab schematisch eine abgeänderte Ausführungsform, bei der kein Wärmetauscher vorhanden ist, und die insbesondere zum Prüfen der Abgase von Turbinentriebwerken geeignet ist.Fig. 6 schematically shows a modified one on a larger scale Embodiment in which there is no heat exchanger and which is particularly suitable for testing the exhaust gases of turbine engines.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung dargestellt, die gegenwärtig die Anforderungen der erwähnten Environmental Protection Agency erfüllt und in dem Federal Register an der angegebenen Stelle beschrieben ist. Die Vorrichtung nach der Erfindung weist bestimmte Bestandteile auf, die auch bei dieser bekannten Vorrichtung vorhanden sind. Wie erwähnt, istIn Fig. 1 an apparatus is shown that currently meets the requirements of the aforementioned Environmental Protection Agency and is listed in the Federal Register at the Position is described. The device according to the invention has certain components that are also used in this known device are present. As mentioned, is

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jedoch gemäß der Erfindung ein Venturirohr zum Hervorrufen kritischer Strömungsbedingungen vorhanden, und diesem "Venturirohr ist anstelle der in Fig. 1 gezeigten Verdrängerpumpe' ein Schleudergebläse zugeordnet·however, according to the invention, a venturi for evoking critical flow conditions exist, and this "venturi Instead of the positive displacement pump shown in Fig. 1, a centrifugal fan is assigned

Bei der bekannten Vorrichtung nach Pig. 1 wird der gesamte Mengenstrom der Abgase, die im Verlauf eines simulierten Falrrprogramms aus dem Auspuffrohr einem Anschlußrohr 10 zugeführt wird, zusammen mit über einen Einlaß 11 zugeführter Verdünnungsluft dadurch zugemessen, daß der Gastrom einer Verdrängerpumpe 12 zugeführt wird. Proben des Gemisches aus Abgasen und Verdünnungsluft strömen durch Leitungen zu Behältern oder Beuteln 13 und 14· In die Leitungen sind dort, wo es erforderlich ist, Filter eingeschaltet. .Beispielsweise ist in dem Lufteinlaß 11 eine dreiteilige Filterbaugruppe 15 angeordnet, und in die durch Sonden 18 und 19 gespeisten Leitungen sind Filter 16 und 17 eingeschaltete farner sind Dreiwege-Magnetventile 20 und 21 vorhanden, die es ermöglichen, die Gasprobenströme entweder zu den Beuteln 14 oder 13 zu leiten oder sie nach außen abzuführen. Weiterhin weist die Vorrichtung leckdichte Anschlüsse und Absperreinrichtungen auf, und es sind Zähleinrichtungen 22 und 23 vorhanden, die Umdrehungen der Verdrängerpumpe 12 während des Prüfvorgangs und des Entnehmens und Sammelns von Proben zählen·In the known device according to Pig. 1, the total flow of exhaust gases, which is fed from the exhaust pipe to a connecting pipe 10 in the course of a simulated Falrrprogramm, together with dilution air fed in via an inlet 11 is metered in that the gas flow is fed to a positive displacement pump 12. Samples of G e-mixture of exhaust and dilution air flow through conduits to containers or bags 13 and 14 · filters are there to the lines where it is needed, switched on. For example, a three-part filter assembly 15 is arranged in the air inlet 11, and filters 16 and 17 are switched on in the lines fed by probes 18 and 19 and there are three-way solenoid valves 20 and 21 which enable the gas sample flows either to the bags 14 or 13 to lead or to lead them to the outside. Furthermore, the device has leak-tight connections and shut-off devices, and there are counting devices 22 and 23 which count the revolutions of the positive displacement pump 12 during the testing process and the taking and collecting of samples.

Bei dieser zugelassenen Vorrichtung mit einer Verdrängerpumpe von konstanter Förderleistung gewährleistet das Mischen des gesamten Abgasstroms eines Verbrennungsmotors mit einer bestimmten Verdünnungsluftmenge, daß während des gesamten PrüfVorgangs ein konstanter Mengenstrom durch die Vorrichtung geleitet wird. Arbeitet ein Fahrzeugmotor unter Last, besteht natürlich ein größerer Teil des Gasgemisches aus Abgasen. Die zugelassene Vorrichtung ist so ausgebildet, daß das Gemisch nur einen sehr kleinen Anteil an Verunreinigungsstoffen enthält. Mit Hilfe der Vorrichtung werden kleine Proben Mixing is ensured with this approved device with a positive displacement pump with a constant delivery rate of the entire exhaust gas flow of an internal combustion engine with a certain amount of dilution air that during the entire Test process a constant volume flow through the device is directed. If a vehicle engine is working under load, a larger part of the gas mixture naturally consists of exhaust gases. The approved device is designed so that the mixture contains only a very small proportion of contaminants. With the help of the device, small samples are made

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des Gasgemisches abgezogen und dann einem nicht dargestellten Analysator zugeführt. Solange der durch die Vorrichtung geleitete Mengenstrom konstant gehalten wird, wird bei dieser Vorrichtung stets eine gleichmäßige Gasmenge abgezogen. Da nach einer entsprechenden Korrektur zur Berücksichtigung der am Tage der.Untersuchung herrschenden atmosphärischen Bedingungen (siehe die Sonde l8_ und den Beutel 14) angenommen werden kann, daß alle Verunreinigungsstoffe aus den Abgasen des Fahrzeugs stammen, ermöglicht es das Entnehmen von Proben, die jeweils einem konstanten Bruchteil des Abgas- ■ Stroms entsprechen, das Gewicht der im gesamten Abgasstrom enthaltenen Verunreinigungsstoffe zu berechnen. Wie erwähnt, wird als mit konstanter Förderleistung arbeitende Verdrängerpumpe ein Rootsgebläse benutzt, und durch das Zählen der Umdrehungen der Pumpe bzw. des Gebläses erhält man eine erste Anzeige der je Zeiteinheit geförderten Menge des Gemisches. Gerade auf das Vorhandensein dieses Gebläses sind die erwähnten Beschränkungen und Schwierigkeiten zurückzuführen, die durch die Erfindung vermieden werden sollen.of the gas mixture withdrawn and then fed to an analyzer, not shown. As long as the mass flow passed through the device is kept constant, a uniform amount of gas is always drawn off in this device. Since after a corresponding correction to take into account the atmospheric conditions prevailing on the day of the investigation (see the probe 18_ and the bag 14) it can be assumed that all pollutants originate from the exhaust gases of the vehicle, it enables samples to be taken from each of them constant fraction of the flue gas ■ flow to calculate the weight of the pollutants contained in the entire flue gas flow. As mentioned, when used with a constant flow rate operating displacement pump, a Roots blower, and by counting the revolutions of the pump or of the fan to obtain a first indication of the amount conveyed per unit time of the mixture. It is precisely because of the presence of this fan that the aforementioned limitations and difficulties can be attributed to which the invention is intended to avoid.

Bei der Vorrichtung nach Fig. 1 muß die Einlaßtemperatur des der Verbrennerpumpe 12 zugeführten Gases im wesentlichen konstant sein, damit die Pumpe als Einrichtung zum Zumessen eines konstanten Mengenstroms betrieben werden kann. Gemäß Fig. 1 ist ein Wärmetauscher H vorhanden, der gemäß den Angaben in der Zeichnungen Einrichtungen sowohl zum Erhitzen als auch zum Kühlen der Gase aufweist. Dieser Wärmetauscher, bei dem sich die Beschreibung weiterer Einzelheiten erübrigen dürfte, erfüllt die Forderung, daß die Vorrichtung mit einem konstanten Mengenstrom gespeist werden muß.In the device of Fig. 1, the inlet temperature of the gas supplied to the combustion pump 12 be substantially constant, so that the pump as a device for Can be operated to measure a constant flow rate. According to Fig. 1, a heat exchanger H is present, which according to the Information in the drawings has facilities for both heating and cooling the gases. This heat exchanger, in which the description of further details should be superfluous, meets the requirement that the device with a constant mass flow must be fed.

Während einer Abgasprüfung werden Gasproben in den Behältern oder Beuteln 13 und 14 gesammelt, und es werden Analysen durchgeführt, um den Gehalt der Abgase an Kohlenwasserstoffen, Kohlenmonoxid und Stickoxiden zu ermitteln. Zu die-During an exhaust gas test, gas samples are collected in the containers or bags 13 and 14 and analyzes are made carried out to determine the content of hydrocarbons, carbon monoxide and nitrogen oxides in the exhaust gases. To the-

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sem Zweck wird ein Analysator "benutzt, der in den Eingangs genannten Vorschriften ebenfalls schematisch dargestellt und "beschrieben ist. Dieser Analysator wird hier weder dargestellt noch beschrieben, da er nicht einen Gegenstand der Erfindung bildet«.For this purpose an analyzer "is used, which is in the input is also shown schematically and "described. This analyzer is not shown here still described as it does not form an object of the invention «.

Gemäß den gegenwärtig geltenden Vorschriften wird eine Abgasprüfung durchgeführt, bei der angenommen ist, daß von einem Kaltstart ausgegangen wird, und bei der eine Fahrt von mittlerer Länge (z. B. etwa 12 km) in"einem städtischen Gebiet nachgeahmt wird. Hierbei wird ein proportionaler Teil der verdünnten Abgabe kontinuierlich zum Zweck der Analyse gesammelt, und dieser Teil wird so mit Luft verdünnt, daß man ein konstantes Volumen erhält.In accordance with current regulations, an emissions test is carried out assuming that from a cold start is assumed and a medium-length drive (e.g. about 12 km) in "an urban area is imitated. Here, a proportional part of the diluted delivery is made continuous for the purpose of analysis collected, and this part is diluted with air so that a constant volume is obtained.

Bezüglich einer eingehenderen Beschreibung, der Vorrichtung nach Fig. 1 und des anzuwendenden Betriebs- und Regelverfahrens sei auf die genannte Stelle des Federal Register verwiesen, wo auch die hier nicht gezeigte Vorrichtung zum' Durchführen von Gasanalysen beschrieben ist.For a more detailed description of the device according to FIG. 1 and the operating and control method to be used, refer to the said agency in the Federal Register referenced, where the device, not shown here, for performing gas analyzes is also described.

Bei dieser Vorrichtung, bei der es sich, wie erwähnt, um die gegenwärtig gebräuchliche Standardvorr-ichtung handelt, ergeben sich die erwähnen Schwierigkeiten und Nachteile, und gemäß der Erfindung wird in dieser Beziehung dadurch Abhilfe geschaffen, daß die Luftzumeßfunktion von der Luftförderfunktion getrennt wird. Zu diesem Zweck wird für die Zumeßfunktion ein Venturirohr zum Erzeugen kritischer Strömungsbedingungen in Kombination mit einem einfachen, wenig Raum beanspruchenden Schleudergebläse benutzt. Eine solche Vorrichtung wird im folgenden anhand von Fig. 2 und 3 beschrieben. Weiter unten wird anahand von Fig. 5 eine Vorrichtung beschrieben, bei der das einzige vorhandene Venturirohr der Vorrichtung nach Fig. 2 und 3 durch mehrere, z. B. zwei Venturirohre ersetzt ist.In this device, which, as mentioned, is the standard device currently in use, the difficulties and disadvantages mentioned arise, and according to the invention this is a remedy in this regard created that the air metering function of the air conveying function is separated. For this purpose, a Venturi tube for generating critical flow conditions in combination with a simple, little space is used for the metering function demanding centrifugal blower used. Such a device is described below with reference to FIGS. A device is described below with reference to FIG. 5, in which the only existing Venturi tube Device according to FIGS. 2 and 3 by several, for. B. two Venturi tubes is replaced.

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Pig. 2 zeigt eine Vorrichtung, mittels welcher sich sehr gute Ergebnisse erzielen lassen. Die Vorrichtung ist in einem Gehäuse 24 untergebracht und weist eine Einlaßleitung 25 auf, die an das nicht dargestellte Auspuffrohr einer Brennkraftmaschine bzw. eines Verbrennungsmotors anschließbar ist. Aus der Umgebung angesaugte Luft strömt von oben nach unten durch einen Kamin 28 zu einer Kammer 27 und von dort aus nach oben durch eine Rohrleitung 26, um mit dem über den Einlaß 25 zugeführten Abgas vereinigt zu werden. Das Gemisch aus Abgas und Luft strömt dann durch eine Rohrleitung 29 zu einem Abschalter 30, der auf bekannte Weise als Zentrifugalabscheider ausgebildet ist und dazu dient, aus dem Gemischstrom feine Teilchen abzuscheiden, die ,über den Einlaß 25 oder den Kamin 28 in die Vorrichtung gelangen. Jenseits des Zentrifugalabscheiders strömt das Gemisch aus Abgas und Luft durch eine Rohrleitung 31 zu einem Wärmetauscher 32, von dem aus der Gemischstrom durch eine Rohrleitung 33 zu einem insgesamt mit 34 bezeichneten Venturirohr zum Erzeugen kritischer Strömungsbedingungen gelangt. Der Wärmetauscher ist in der in Fig. 1 schematisch dargestellten Weise ausgebildet, und es handelt sich hierbei um einen Bestandteil, der bei den bis jetzt bekannten Vorrichtungen zum Gewinnen von Gasproben in jedem Pail erforderlich ist. Wie weiter unten näher ausgeführt, ist es bei einer bestimmten Ausführungsform der Erfindung möglich, den Wärmetauscher fortzulassen. Diese Tatsache gewinnt dann besondere Bedeutung, wenn Proben den Abgasen eines Turbinentriebwerks entnommen werden sollen, denn in diesem Fall würde man einen Wärmetauscher mit übermäßig großen Abmessungen benötigen.Pig. 2 shows a device by means of which very good results can be achieved. The device is housed in a housing 24 and has an inlet line 25, which is connected to the exhaust pipe, not shown, a Internal combustion engine or an internal combustion engine can be connected. Air sucked in from the environment flows from above down through a chimney 28 to a chamber 27 and from there up through a pipe 26 to with the To be combined via the inlet 25 supplied exhaust gas. The mixture of exhaust gas and air then flows through a pipe 29 to a switch 30, which is designed in a known manner as a centrifugal separator and is used to to separate fine particles from the mixture stream, which get into the device via the inlet 25 or the chimney 28. Beyond the centrifugal separator, the mixture of exhaust gas and air flows through a pipe 31 to a heat exchanger 32, from which the mixture flow through a pipe 33 to a Venturi tube designated as a whole with 34 reaches the generation of critical flow conditions. The heat exchanger is shown schematically in FIG. 1 Formed way, and it is a part of the previously known devices required to obtain gas samples in each pail is. As explained in more detail below, it is possible in a certain embodiment of the invention to use the heat exchanger to leave out. This fact becomes particularly important when samples of the exhaust gases of a turbine engine should be removed, because in this case one would need a heat exchanger with excessively large dimensions.

Zu der Vorrichtung nach Fig. 2 gehört ferner ein Schleudergebläse 35, das durch eine Baugruppe 36 mit einem Rohrabschnitt und einer Spannschelle mit dem Auslaß oder Expansionsteil des Venturirohrs 34 verbunden werden kann.The device according to FIG. 2 also includes a centrifugal fan 35, which is driven by an assembly 36 with a pipe section and a clamp with the outlet or expansion part of the venturi 34 can be connected.

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Die Vorrichtung nach Fig. 2 ist schematisch in Pig. 3 dargestellt, wo die "betreffenden Teile jeweils mit den gleichen Bezugszahlen "bezeichnet sind. Zwar ist der Zentrifugalabscheider 30 in Pig. 3 nicht gezeigt, doch wird in der Praxis es vorgezogen, einen solchen Abscheider zu verwenden,, denn er bietet den zusätzlichen Vorteil, daß er ein gleichmäßiges Gemisch aus dem Abgas, der Luft und den teilchenförmigen Fremdstoffen erzeugt. Entsprechend der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung mit einer Verdrängerpumpe sind zwei Sonden l8a und l8b vorhanden, die so angeordnet sind, dvaß, sie den nicht dargestellten Behältern oder Beuteln Proben der Verdünnungsluft und des Gemisches aus Verdünnungsluft und Abgasen zuführen. Das Gebläse 35 der Vorrichtung nach Fig. 2 erscheint auch in Fig. 3» die Wirkungsweise der Vorrichtung nach Fig. 3 dürfte ohne weitere Erläuterungen verständlich sein. Natürlich würde eine Vorrichtung der in Fig. 2 und 3 dargestellten Art auf Filter, Ventile und Gassammeleinrichtungen der in Fig. 1 dargestellten Art sowie die benötigten IMsehalteinrichtungen aufweisen. Die in Fig. 1 gezeigten Umdrehungszähler werden bei der Vorrichtung nach Fig. 3 natürlich nicht benötigt, denn bei dieser Ausführungsform wird ebenso wie bei weiteren Ausführungsformen der Erfindung anstelle einer rotierenden Verdrängerpumpe ein Venturirohr benutzt. The apparatus of Fig. 2 is shown schematically in Pig. 3, where the "parts concerned are denoted by the same reference numerals". The centrifugal separator 30 is in Pig. 3 not shown, but in practice it is preferred to use such a separator because it has the additional advantage of producing a uniform mixture of the exhaust gas, the air and the particulate foreign matter. According to the apparatus shown in Fig. 1 with a positive displacement pump, two probes L8A and L8B present which are arranged so as d v ate, they carry the containers or bags, not shown, samples of the dilution air and the mixture of diluent air and exhaust gases. The fan 35 of the device according to FIG. 2 also appears in FIG. 3. The mode of operation of the device according to FIG. 3 should be understandable without further explanations. Of course, an apparatus of the type shown in Figures 2 and 3 would include filters, valves, and gas collection devices of the type shown in Figure 1, as well as the required shut-off devices. The revolution counters shown in FIG. 1 are of course not required in the device according to FIG. 3, because in this embodiment, as in other embodiments of the invention, a venturi tube is used instead of a rotating displacement pump.

In Fig. 4 ist das Venturirohr 3"4 in einem vergrößerten Längsschnitt dargestellt. Dieses Venturirohr ist eigens so konstruiert, daß es möglich ist, den richtigen Gasdurchsatz zu erzielen, der in diesem Fall etwa 8,5 m /min beträgt, wenn das Venturirohr unter kritischen Strömungsbedingungen betrieben wird. Die Gestalt dieses Venturirohrs ist das Ergebnis mathematischer Untersuchungen und von Entwicklungsversuchen, deren nähere Erläuterung sich hier erübrigen dürfte, da die betreffenden Maßnahmen bekannt sind und da es im vorliegenden Fall nur erforderlich ist, den gewünsch-In Fig. 4, the Venturi tube 3 "4 is in an enlarged Longitudinal section shown. This venturi is specially designed so that it is possible to use the correct gas flow rate to achieve, which in this case is about 8.5 m / min when the Venturi tube under critical flow conditions is operated. The shape of this venturi is the result mathematical investigations and development experiments, the further explanation of which is not necessary here as the measures in question are known and since in the present case it is only necessary to

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ten.Gasdurchsatz anzugeben, der unter kritischen Strömungsbedingungen etwa 8,5 m /min beträgt.The gas flow rate under critical flow conditions is indicated is about 8.5 m / min.

Zwischen seinem Eintrittsemde 37 und seinem Austrittsende 38, das sich an einen Expansionsabschnitt 39 anschließt und sich zum Ende hin erweitert, hat das Venturirohr eine Länge von etwa 363 mm. Der engste Querschnitt dee Venturirohr s wird durch eine schmale Ringzone 40 gebildet, deren parallel zur Achse des Venturirohrs gemessene Breite 2,54 mm beträgt. Der Einlaßabschnitt, dessen Länge man als von der Bezugslinie 40a aus bis zur Ebene der Einlaßöffnung 37 gemessen betrachten kann, hat eine Länge von 64,21 mm. Der Winkel, unter dem sich der Einlaßabschnitt verengt, beträgt zwischen der Wand des Einlaßabschnitts und der Achse des Venturirohrs 30°.Between its entry end 37 and its exit end 38, which is connected to an expansion section 39 and widens towards the end, the venturi has a length of about 363 mm. The narrowest cross-section of the Venturi tube s is formed by a narrow annular zone 40, the width of which, measured parallel to the axis of the venturi tube, is 2.54 mm amounts to. The inlet section, the length of which is measured from the reference line 40a to the level of the inlet opening 37 can consider, has a length of 64.21 mm. The angle at which the inlet section narrows is between the wall of the inlet section and the axis of the venturi 30 °.

Die Länge des Expansionsabschnitts des Venturirohrs zwischen der Bezugslinie 40b und der Bezugslinie 41 in Pig. 4 beträgt 230,13 mm, und die Wand dieses Abschnitts ist gegen die Achse des Venturirohrs unter einem Winkel von 6° geneigt. Von der Ebene aus, an der der Expansionsabschnitt des Venturirohrs endet, d. h., von der Bezugslinie 41 aus, erweitert sich das Venturirohr so, daß seine Wand gegen seine Achse unter einem Winkel von 27 9'geneigt istj dieser Abschnitt endet gemäß Fig. 4 an der Ebene 38, in der die Auslaßöffnung liegt.The length of the expansion portion of the venturi between reference line 40b and reference line 41 in Pig. 4 is 230.13 mm, and the wall of this section is inclined from the axis of the venturi at an angle of 6 °. From the plane where the expansion section of the venturi ends, i.e. i.e., from reference line 41, expanded the Venturi tube so that its wall is inclined to its axis at an angle of 27.9 'this section ends according to FIG. 4 at the plane 38 in which the outlet opening is located.

Das Venturirohr ist aus einem korrosionsbeständigen Stahl hergestellt und hat eine Wandstärke von 6,35 mm. Das sich bis .in die Nähe des Einlasses 37 des Venturirohrs erstreckende Rohr 33 weist an seinem Ende einen Plansch 42 auf, der gegenüber einem ähnlichen, am Einlaß des Venturirohrs ausgebildeten Plansch 43 angeordnet ist. Gemäß Pig. 4 dient eine runde Spannschelle 44 dazu, die beiden Plansche zusammenzuziehen und festzuhalten. Am anderen Ende des Venturirohrs ist der sich erweiternde Auslaßabschnitt auf seinerThe venturi is made of corrosion-resistant steel and has a wall thickness of 6.35 mm. That extending to .in the vicinity of the inlet 37 of the venturi Tube 33 has at its end a puddle 42, which is opposite to a similar one at the inlet of the Venturi tube trained splash 43 is arranged. According to Pig. 4th a round clamp 44 serves to pull the two paddles together and hold them in place. At the other end of the venturi is the widening outlet section on its

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Außenseite mit einem Flansch 45 versehen, der mit einem Buchsenteil 46 zusammenarbeitet, das einen Bestandteil des Gehäuses des Zentrifugalgebläses 35 "bildet. Der Flansch 45 und das Buchsenteil 46 sind von einer Muffe aus elastischem Werkstoff umschlossen, die durch eine Spannschellenanordnung 36 in ihrer Lage gehalten wird.Outside provided with a flange 45 with a Socket part 46 cooperates, which forms part of the housing of the centrifugal fan 35 ″. The flange 45 and the socket part 46 are made of elastic by a sleeve Enclosed material, which is held in place by a clamp assembly 36.

Wie erwähnt, dient das Venturirohr 34 als Einrichtung zum Zumessen des Gasgemisches, und dazu, den Mengenstrom des Gemisches innerhalb sehr enger Grenzen konstant zu halten. Da das Gemisch aus Abgasen und. Verdünnungsluft während des gesamten Prüfvorgangs durch das Venturirohr strömt, und da die Förderleistung des an den Expansionsabschnitt angeschlossenen Gebläses ausreicht, um zu gewährleisten, daß das Venturirohr während der ganzen Dauer des PrüfVorgangs unter kritischen Strömungsbedingungen betrieben wird, arbeitet das Venturirohr in Verbindung mit dem Gebläse als eine Einrichtung zum Einregeln eines konstanten Mengenstroms bzw. einer konstanten Durchsatzmenge.As mentioned, the Venturi tube 34 serves as a device for metering the gas mixture, and for the flow of the To keep the mixture constant within very narrow limits. Since the mixture of exhaust gases and. Dilution air during the entire test process flows through the Venturi tube, and since the delivery rate of the connected to the expansion section Blower is sufficient to ensure that the venturi is under during the entire duration of the test process critical flow conditions is operated, the venturi works in conjunction with the fan as one Device for regulating a constant flow rate or a constant throughput rate.

Fig. 5 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung, bei der zwei Anordnungen der anhand von Fig. 3 beschriebenen Art im Parallelbetrieb arbeiten, und bei der eine diesen Anordnungen gemeinsam zugeordnete Sammelleitung 47,"die von zwei Venturirohren 34a und 34b abgegebenen Gasströme aufnimmt. An die gemeinsame Sammelleitung 47 ist ein einziges Gebläse 35a oder eine andere Einrichtung zum Herabsetzen des Drucks angeschlossen, und es ist dafür gesorgt, daß der gesamte Gasstrom über einen Auslaß 43 abgeführt werden kann. Eine solche Mehrfachvorrichtung, die auch mehr als zwei parallelgeschaltete Venturirohre aufweisen könnte, kann gleichzeitig die Abgase mehrerer Verbrennungsmotoren aufnehmen, und zu diesem Zweck sind gemäß Fig. 5 z. B. zwei Anschlüsse 25a und 25b für Auspuffrohre vorhanden. Die Sonden l8c und l8d sind natürlich an nicht dargestellte Gasanalysatoren angeschlossen.FIG. 5 shows a modified embodiment of the invention in which two arrangements of the one described with reference to FIG Kind of working in parallel, and in the case of a collecting line that is jointly assigned to these arrangements 47, "receives the gas streams emitted by two Venturi tubes 34a and 34b a single blower 35a or some other device for reducing the pressure is connected, and it is ensured that that the entire gas stream can be discharged via an outlet 43 can. Such a multiple device, which could also have more than two parallel-connected Venturi tubes, can simultaneously absorb the exhaust gases of several internal combustion engines, and for this purpose are shown in FIG. B. two connections 25a and 25b available for exhaust pipes. The probes 18c and 18d are of course connected to gas analyzers (not shown) connected.

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Sollen Gasproben von konstantem Volumen gewonnen werden, ist es bei den "bis jetzt "beschriebenen Ausführungsformen erforderlich, die Temperatur der Gasströme, die den Venturirohren zum Erzeugen kritischer Strömungsbedingungen zugeführt werden, im wesentlichen konstant zu halten. Aus diesem Grund weisen" die Ausführungsformen nach Fig. 3 und 5 einen bzw. mehrere Wärmetauscher auf, die mit Einrichtungen zum Erhitzen bzw. zum Kühlen der Gasströme versehen sind.If gas samples of constant volume are to be obtained, this is the case with the embodiments described "so far" required the temperature of the gas streams fed to the venturi to create critical flow conditions are to be kept essentially constant. For this reason, "the embodiments according to FIGS one or more heat exchangers which are provided with devices for heating or cooling the gas streams.

Pig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die es ermöglicht, eine Gasprobe zu gewinnen, die einem konstanten Prozentsatz der gesamten Durchsatzmenge entspricht, ist in Fig. 6 dargestellt. Ebenso wie bei den schon beechriebenen Vorrichtungen wird das Gemisch aus Abgasen und Verdünnungsluft dem Einlaß eines Venturirohrs 34' zugeführt, an das eine Schleuderpumpe 35' mit einer überschüssigen Förderleistung angeschlossen ist. Die Gasproben werden über eine Sonde 19' entnommen, die als Rohr 19' von kleinen Abmessungen ausgebildet ist und im vorliegenden Fall einen Venturirohrabschnitt R aufweist. An das Rohr 19' ist ein kleines Gebläse B angeschlossen, dessen F örderleistung ausreicht, um in dem kleinen Venturirohr R kritische Strömungsbedingungen aufrechtzuerhalten. Es läßt sich leicht zeigen, daß der Gasdurchsatz des kleinen Venturirohrs R einem bestimmten Prozentsatz des durch das Venturirohr 34' strömenden Hauptstroms entspricht, daß die Durchsatzmenge des Venturirohrs R konstant ist, und daß die durch das Verhältnis zwischen den Querschnitten der beiden Venturirohre bestimmt ist. Da der Gasdurchsatz jedes Venturirohrs eine Funktion der Temperatur des Gasgemisches ist, und da an beiden Venturirohren die gleiche Temperatur herrscht, ist keine Temperaturkompensation erforderlich, und die Durchsatzmengen werden ausschließlich durch das Verhältnis zwischen den Durchtrittsquerschnitten bestimmt. Die mit Hilfe des Venturirohrs R und des Gebläses B entnommenen Gasproben werden einer Sammeleinrichtung und von dieser aus einem Analysator zugeführt. EinePig. 6 shows a further embodiment of the invention, which makes it possible to obtain a gas sample that corresponds to a constant percentage of the total flow rate, is shown in FIG. 6. As with the devices already described, the mixture of exhaust gases and dilution air fed to the inlet of a Venturi tube 34 ', to which a centrifugal pump 35' with an excess delivery rate connected. The gas samples are taken through a probe 19 ', which is designed as a tube 19' of small dimensions is formed and has a Venturi tube section R in the present case. There is a small one on the pipe 19 ' Fan B connected, the delivery rate of which is sufficient to meet critical flow conditions in the small Venturi tube R maintain. It can be easily shown that the gas flow rate of the small venturi R is a certain The percentage of the main flow flowing through the venturi 34 'corresponds to the flow rate of the venturi R is constant, and that it is determined by the ratio between the cross-sections of the two Venturi tubes. There the gas flow rate of each venturi is a function of the temperature of the gas mixture, and there on both venturi if the temperature is the same, no temperature compensation is required and the flow rates will be determined exclusively by the ratio between the passage cross-sections. The with the help of the venturi R and The gas samples taken by the blower B are fed to a collecting device and from there to an analyzer. One

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Vorrichtung der anhand von Fig. 6 beschriebenen Art erweist sich beim Prüfen der Abgase von Gasturbinentriebwerken als besonders vorteilhaft. Daher bezeichnet der Ausdruck "mit innerer Verbrennung arbeitendes Triebwerk" in den Ansprüchen nicht nur Verbrennungsmotoren, sondern auch Gasturbinentriebwerke ODevice of the type described with reference to FIG. 6 proves has proven particularly advantageous in testing gas turbine engine exhaust. Therefore, the term "denotes with internal combustion engine "in the claims not only internal combustion engines, but also gas turbine engines O

Ansprüche;Expectations;

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Claims (10)

. ANSPRÜCHE. EXPECTATIONS lJ Apparatur zum Gewinnen von Proben der Abgase von mit innerer Verbrennung .arbeitenden Triebwerken, um das Sammeln und Analysieren der Proben zu ermöglichen, mit einer an eine Rohrleitung zum Aufnehmen der Abgase einea Triebwerks anschließbaren Verdünnungsluftquelle, die es ermöglicht, ein Gemisch aus Abgasen und Verdünnungsluft zu erzeugen, . einer Einrichtung zum Entnehmen von zu analysierenden-Proben des Gemisches sowie einer Einrichtung zum Regeln des Strömens des Gemisches derart, daß der Mengenstrom im wesentlichen konstant gehalten wird, dadurch g e k e η η - ι zeichnet , daß die Regeleinrichtung ein Venturirohr (34) mit einer Einlaßseite1 und einer Expansionsseite aufweist, daß die Einlaßseite an eine Einrichtung (29, 31» 33) zum Aufnehmen des Gemisches angeschlossen ist, daß mit der Expansionsseite des Venturirohrs eine Pumpe (35) zum Hindurchsaugen des Gemisches durch das Venturirohr verbunden ist, und daß die Förderleistung der Pumpe ausreicht, um zu gewährleisten, daß das Venturirohr jeweils während der gesamten Dauer eines Prüfvorgangs bewirkt, daß das Gemisch unter kritischen Bedingungen durch das Venturirohr strömt*Apparatus for collecting samples of the exhaust gases from engines operating with internal combustion, in order to enable the collection and analysis of the samples, with a dilution air source which can be connected to a pipe for receiving the exhaust gases of an engine and which makes it possible to produce a mixture of exhaust gases and dilution air to create, . a device for taking samples of the mixture to be analyzed and a device for regulating the flow of the mixture in such a way that the mass flow is kept essentially constant, characterized in that the regulating device is a venturi tube (34) with an inlet side 1 and an expansion side has that the inlet side is connected to a device (29, 31 »33) for receiving the mixture, that a pump (35) is connected to the expansion side of the venturi for sucking the mixture through the venturi, and that the The pump's delivery rate is sufficient to ensure that the venturi tube causes the mixture to flow through the venturi tube under critical conditions for the entire duration of a test process * 2. Apparatur nach Anspruch 1, dadurch , g e k e η η zeichnet , daß die Einrichtung zum Gewinnen von Proben des Gemisches eine hohle Sonde (l8b) mit einem läßinen Querschnitt ist, die in dem Gemischstrom in der Strömungsrichtung vor dem Venturirohr (34) angeordnet ist, und daß Behälter zum Aufnehmen der mit Hilfe der Sonde entnommenen Proben vorhanden sind.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that g e k e η η records that the means for obtaining samples of the mixture comprises a hollow probe (18b) with a läßinen Is cross-section, which is arranged in the mixture flow in the flow direction upstream of the venturi tube (34), and that there are containers for receiving the samples taken with the aid of the probe. 3. Apparatur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite hohle Sonde (löa) mit einem kleinen Querschnitt im Strom der Verdünnungsluft so angeordnet ist, daß es möglich ist, zum Zweck des Analysie-3. Apparatus according to claim 2, characterized in that a second hollow probe (löa) with a small cross-section in the flow of the dilution air is arranged so that it is possible for the purpose of analysis 309838/0805309838/0805 rens Proben der Verdünnungsluft an einem Punkt zu entnehmen,-der in der Strömungsrichtung vor der Anschlußstelle der Rohrleitung (25) zum Zuführen der A"bgase des Triebwerks liegt.rens to take samples of the dilution air at one point, -der in the flow direction upstream of the connection point of the pipeline (25) for supplying the A "b gases of the engine. 4. Apparatur nach Anspruch 1, dadurch g.e k e η η zeichnet, daß die Pumpe (35) als Schleuderpumpe ausgebildet ist«4. Apparatus according to claim 1, characterized in that g.e k e η η, that the pump (35) is designed as a centrifugal pump « 5. Apparatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen vorhanden sind, die mehrere parallelgeschaltete Strömungswege abgrenzen, von denen jeder eine eigene Verdünnungsluftquelle aufweist und an ein gesondertes Triebwerk anschließbar ist, daß mehrere Venturirohre (34a, 34b) vorhanden sind, von denen jedem der Strömungswege eines zugeordnet ist, und daß an die Apparatur eine einzige Pumpe (35a) angeschlossen ist, die dazu dient, das durch jeden Strömungsweg strömende Gemisch durch das zugehörige Venturirohr hindurchzusaugen.5. Apparatus according to claim 1, characterized in that there are devices which delimit several parallel flow paths, each of which has its own source of dilution air a separate engine can be connected that several Venturi tubes (34a, 34b) are present, each of which is the Flow paths one is assigned, and that a single pump (35a) is connected to the apparatus, which is used to to suck the mixture flowing through each flow path through the associated venturi. 6. Apparatur nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Einrichtung zum Gewinnen von Proben mehrere Sonden (l8c, l8d) mit"einem kleinen Querschnitt gehören, und daß jede dieser Soliden so angeordnet ist, daß sie es ermöglicht, dem durch dem zugehörigen Strömungsweg strömenden Gemisch eine Probe zu entnehmen.6. Apparatus according to claim 5, characterized in that to the means for obtaining Samples several probes (18c, 18d) with "a small cross-section and that each of these solids is arranged to permit passage through the associated flow path to take a sample from the flowing mixture. 7. Apparatur, nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ e i c h η -e> .IbS, daß die Einrichtung zum Entnehmen von Proben im Bereich des Venturirohrs (341) angeordnet' ist, daß zu dieser Einrichtung ein Rohr (191) gehört, von dem ein Teil so angeordnet ist, daß er nur einen kleinen Teil des Gemisches aufnimmt, daß ein Teil des Rohrs in der Rohrleitung ein Hilfsventurirohr (R) bildet, und daß eine Einrichtung (B) vorhanden ist, die gewährleistet, daß das Hilfsventurirohr wäh- ' rend des Entnehmens von Proben unter kritischen Gasströmungsbedingungen arbeitet.7. Apparatus according to claim 1, characterized geke η η ζ calibration η -e> .IbS that the device for taking samples in the region of the venturi tube (34 1 ) is arranged 'that a pipe (19 1 ) for this device one part of which is arranged to take up only a small part of the mixture, that part of the tube in the pipeline forms an auxiliary venturi tube (R), and that there is a device (B) to ensure that that Auxiliary venturi works while taking samples under critical gas flow conditions. 3 09838/08053 09838/0805 8. Apparatur nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ausschließlich das Verhältnis zwischen den kleinsten Durchtrittsquerschnitten der beiden Venturirohre (34·1, R) den durch jedes Venturirohr strömenden Mengenstrom bestimmt.8. Apparatus according to claim 7, characterized in that only the ratio between the smallest passage cross-sections of the two Venturi tubes (34 · 1 , R) determines the mass flow flowing through each Venturi tube. 9. Apparatur zum Gewinnen von Proben der Abgase von mit innerer Verbrennung arbeitenden Triebwerken zum Zweck des Sammelns und Analysierens der Proben mit einer an eine Rohrleitung zum Aufnehmen der Abgase eines Triebwerks anschließbaren Verdünnungsluftquelle zum Erzeugen eines Gemisches aus Abgasen und Verdünnungsluft, einer Einrichtung zum Entnehmen von zu analysierenden Proben des Gemisches sowie mit einer Einrichtung, die dazu dient, das Strömen des Gemisches eo zu regeln, daß der Mengenstrom im wesentlichen konstant gehalten wird, dadurch gekennzeichnet , daß zu dieser Einrichtung ein Venturirohr (34) gehört, das an Einrichtungen (29, 31t 33) zum Aufnehmen des Gemisches angeschlossen ist, daß an das Venturirohr eine Pumpe (35) angeschlossen ist, die das Gemisch verarlaßt, durch das Venturirohr zu strömen, und daß die Förderleistung der Pumpe ausreicht, um zu gewährleisten, daß das Venturirohr während der ganzen Dauer eines Prüfvorgangs unter kritischen Gasströmungsbedingungen betrieben wird. 9. Apparatus for collecting samples of exhaust gases from internal combustion engines for the purpose of Collecting and analyzing the samples with one that can be connected to a pipeline for receiving the exhaust gases of an engine Dilution air source for generating a mixture from Exhaust gases and dilution air, a device for extraction of samples of the mixture to be analyzed, as well as with a device that serves to the flow of the mixture eo regulate that the mass flow is kept essentially constant, characterized in that to this Device includes a venturi tube (34) which is connected to devices (29, 31t 33) for receiving the mixture, that a pump (35) is connected to the venturi tube which allows the mixture to flow through the venturi tube, and that the delivery rate of the pump is sufficient to ensure that the Venturi tube for the entire duration of a Test process is operated under critical gas flow conditions. 10. Apparatur zum Gewinnen von Proben der Abgase von mit innerer Verbrennung arbeitenden Triebwerken zum Zweck des Analysierens mit einem Einlaß zum Zuführen von Verdünnungsluft, einer den Einlaß mit einer Rohrleitung zum Aufnehmen der Abgase eines Triebwerks verbindenden Einrichtung zum Erzeugen eines Gemisches aus Abgasen und Verdünnungsluft, Rohrleitungen, die von dem Gemisch durchströmt werden, und in die ein Wärmetauscher eingeschaltet ist, der es ermöglicht, das Gemisch während der ganzen Dauer eines Prüfvorgangs auf einer im wesentlichen konstanten Temperatur zu halten, einer an die Rohrleitungen angeschlossenen Einrich-10. Apparatus for collecting samples of exhaust gases from internal combustion engines for the purpose of Analyzing with an inlet for supplying dilution air, one the inlet with a pipe for receiving Device connecting the exhaust gases of an engine for generating a mixture of exhaust gases and dilution air, Pipelines through which the mixture flows and in which a heat exchanger is switched on, which enables the mixture increases to a substantially constant temperature during the entire duration of a test process keep a facility connected to the piping 309838/0805309838/0805 tung zum Entnehmen von Proben des Gemisches, nachdem das Gemisch den Wärmetauscher durchströmt hat, und zum Sammeln der Proben zum Zweck des Analysierens sowie mit einer Einrichtung zum Regeln des Strömens des Gemisches· durch die Apparatur derart, daß der Mengenstrom im wesentlichen konstant gehalten wird, dadurch gekennzeichnet , daß zu dieser Einrichtung ein Venturirohr (34) mit einer Einlaßseite und einer Expansionsseite gehört, daß die Einlaßseite an die Rohrleitungen (29, 31, 33) zum Aufnehmen des Gemisches angeschlossen ist, daß'mit der Expansionsseite des Venturirohrs eine Schleuderpumpe (35) verbunden ist, die bewirkt, daß das Gemisch durch das Venturirohr hindurchgesaugt wird, und daß die Förderleistung der Schleuderpumpe ausreicht, um zu gewährleisten, daß das Venturirohr während der gesamten Dauer eines Prüfvorgangs unter kritischen GasStrömungsbedingungen betrieben wird*device for taking samples of the mixture after the mixture has flowed through the heat exchanger, and for collecting the samples for the purpose of analysis and with a device to regulate the flow of the mixture through the apparatus in such a way that that the mass flow is kept essentially constant, characterized in that to this Establishing a venturi (34) with an inlet side and an expansion side that the inlet side to the Pipes (29, 31, 33) for receiving the mixture is connected that'mit the expansion side of the Venturi tube a centrifugal pump (35) is connected which causes the mixture to be sucked through the venturi tube, and that the delivery rate of the centrifugal pump is sufficient to ensure that the venturi operated under critical gas flow conditions during the entire duration of a test process will* 309838/0 80 5309838/0 80 5 toto LeerseiteBlank page
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US6137079A (en) * 1998-06-04 2000-10-24 La Soudure Autogene Francaise TIG welding torch permitting improving striking the welding arc
US8820138B2 (en) 2009-03-31 2014-09-02 Avl Emission Test Systems Gmbh System for taking exhaust gas samples from internal combustion engines

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